Behöver du odlingslampor för hydrokultur?

Nuförtiden blir hydroponisk inomhusodling allt mer populär, oavsett om det är i trånga stadslägenheter eller moderna jordbruksväxthus. Hydroponisk odling är som en magisk liten besvärjelse som gör att vi kan odla frodig grönska på begränsade utrymmen.

Varför är det så populärt?

Det finns två huvudhöjdpunkter: För det första den ultrahöga utrymmesutnyttjandet. Du behöver inte längre stora landområden för att skapa en grön oas; för det andra minskar jordfri odling det krångel som är förknippat med jord, som att hantera skadedjur och sjukdomar. Att städa upp är mycket lättare jämfört med traditionell jordbaserad plantering.

Men fokuspunkten vi behöver diskutera är detta: När du bestämmer dig för att ägna dig åt hydroponisk odling hemma eller i kommersiella anläggningar, är det nödvändigt att ha en växa ljus?

Vi har alla hört att ljus är avgörande för växttillväxt, men med hydroponics som en specifik typ av odling, behöver ljuset förändras? Och hur stor roll kan odlingslampor spela i detta? Följ med när vi utforskar på vägen!

Begränsningar av naturligt ljus i hydroponiska miljöer

I hydroponisk odling i hemmet eller i växthus kan tillgången på naturligt solljus påverkas avsevärt av årstider och geografiskt läge.

Till exempel, i Peking, Kina, under vintern, minskar solljuset märkbart, och intensiteten av solljus är svagare. Denna minskning av exponeringen för solljus kan begränsa tillväxten av hydroponiska växter, eftersom de får mindre energi för fotosyntes. Följaktligen kan växter uppvisa hämmad tillväxt och gulna löv, vilket tyder på brist på tillräckligt med solljus.

Däremot kan solljuset vara intensivt under sommaren, särskilt runt middagstid. Direkt solljus kan höja temperaturen på vattenreservoaren i hydroponiska system, vilket potentiellt kan orsaka obehag för växterna. Denna värmestress kan leda till lövbränning och begränsad tillväxt, särskilt om hydroponiska inställningar placeras nära fönster där exponeringen för solljus är intensiv.

Sammantaget innebär variationen i tillgängligheten av naturligt solljus utmaningar för hydroponiska odlare, vilket påverkar växternas tillväxt och hälsa. För att mildra dessa begränsningar kompletterar odlare ofta naturligt solljus med konstgjorda odlingslampor för att ge konsekventa och optimala ljusförhållanden för sina hydroponiska växter under hela året.

Dessutom är placeringen i hemmet avgörande för hydroponisk odling. Platser närmare fönster får i allmänhet bättre solljus jämfört med områden i mitten av huset, särskilt de som vetter mot söder, som får relativt gott om solljus under hela året.

Men även på dessa gynnsamma platser kan inomhuselement som glas, gardiner och möbler delvis blockera och filtrera solljus, vilket minskar det faktiska ljuset som når hydroponiska växter och förvandlar det till diffust mjukare ljus.

Även om växthusmiljöer tillåter temperatur- och luftfuktighetskontroll, är de fortfarande föremål för säsongsbetonade och geografiska influenser. Särskilt i områden längre bort från ekvatorn blir frågor som kortare dagsljus och lägre solljusintensitet mer framträdande under vintern.

Utan kompletterande belysning kan hydroponiska växter uppleva långsam tillväxt, sparsamt lövverk och matt färg, liknande hur kalciumbrist har svaga ben. Otillräckligt ljus kan hindra normal tillväxt och utveckling hos växter.

Kära trädgårdsmästare, när du tar hand om hydroponiska växter, kom ihåg att observera de naturliga ljusförhållandena i ditt hem, justera deras placering därefter och använd artificiell belysning när det är nödvändigt för att komplettera solljuset. Detta är viktigt för att behålla sin friska gröna vitalitet!

hydro tomater växthus

Kompletterande lätt/hydroponisk tomatskörd ökade med 31,63 %

Anledningen till att odlingslampor är så kraftfulla är att de kan simulera solljus och fungera som trogna kopior av solljus. Det är viktigt att notera att solljus innehåller olika ljusfärger, och varje ljusfärg har en unik effekt på växternas tillväxt.

Låt oss sedan ta en titt på hur odlingslampor utövar sin magi i hydroponiska växthus.

Beijing Polaris Agricultural Industrial Park ligger i Miyun-distriktet, Peking (40,4°N, 117°E). Klimatet i Miyun-distriktet kännetecknas av ett varmt tempererat monsuninfluerat kontinentalt klimat, med halvfuktiga och halvtorra förhållanden. Exponeringen för solljus är betydligt högre under sommar- och höstsäsongerna jämfört med vintern och våren.

Till exempel, 2021 nådde det totala ackumulerade solljuset 492 177 J/cm2 under hela året, med solljus under sommar- och höstsäsongerna 1,67 gånger högre än under vinter- och vårsäsongerna.

Men eftersom växthuset används för plantering av vintertomater, med plantering i september och skörd i juni, även om solljusintensitet och kvalitet är högre under sommarsäsongen, kan det inte direkt leda till högre skördar.

Därför är det primära målet att förbättra exponeringen för solljus i växthuset under sommar- och höstsäsongerna för att öka avkastningen.

Många faktorer påverkar den tillgängliga ljusintensiteten för växter inne i växthuset:

  • För att öka ljusexponeringen använder växthuset i parken diffust glas, som har hög ljusgenomsläpplighet och säkerställer en jämn ljusfördelning. Detta hjälper till att minska de övre bladens skuggning av de nedre bladen och minimerar bildandet av skuggor efter exponering för solljus, vilket främjar en balanserad tillväxt av grödor.
  • Regelbunden användning av helautomatiska takrengöringsmaskiner för att rengöra taket, vilket kan öka ljusgenomsläppligheten med upp till 10 % efter rengöring.
  • Utrustad med 1000 W högtrycksnatriumlampor, med 18 lampor i varje rad, spänner över 5 rader, totalt 28 spann och totalt 2520 lampor. Det fotosyntetiska fotonflödet (PPF) är 2100 μmol/s, med lamporna placerade cirka 3 meter ovanför växtkronan.

Men trots ansträngningar för att upprätthålla optimal ljusgenomsläpplighet kan olika faktorer ändå leda till minskad transmittans i växthuset. Faktorer som åldrande av utrustning, glas och täckmaterial, såväl som förekomsten av hårdvarustrukturer som takstolar och skugggardiner, kan bidra till partiell skuggning i vissa områden.

Varje extra belysningsarmatur täcker en yta på 0,1058 kvadratmeter, medan skuggarean för en enda fackverk och indragen gardin är 25,76 kvadratmeter. Exklusive de överlappande ytorna mellan kompletterande belysningsarmaturer och takstolar kan den totala skuggarean nå 811,44 kvadratmeter.

Växthuset i parken byggdes 2016. För att genomföra transmittanstester valdes 10 slumpmässiga testpunkter ut inne i växthuset i december 2021 klockan 12:00. Den genomsnittliga transmittansen uppmättes till 86,64 %, vilket är lägre än det ursprungliga värdet som registrerades när växthuset först byggdes.

Experimentella material och metoder

Som svar på lägre än förväntat skörd under planteringssäsongerna vinter och tidig vår 2020-2021 på grund av minskat solljus, under planteringssäsongen 2021-2022, tog Polar Agriculture hänsyn till växternas kostnad och natttemperaturkrav.

Från november 2021 till mars 2022 (som sträcker sig från vecka 45 av 2021 till vecka 13 av 2022, totalt 22 veckor), användes kompletterande belysning med högtrycksnatriumlampor från 23:00 till 7:00 följande dag.

Samtidigt ökades bevattningsfrekvensen på natten för att möta växternas tillväxtbehov. Varaktigheten av tilläggsbelysningen i november och mars justerades i förhållande till minskningen/ökningen av dagsljustimmar.

Experimentet utfördes i det sammanhängande glasväxthuset hos Polar Agriculture Co., Ltd. Växthuset har en yta på 3,3 hektar, orienterat i nord-sydlig riktning med 28 spännvidder i öst-västlig riktning.

Varje spann har en bredd på 8 meter och innehåller 6 odlingsställ. Odlingstrågen är 80 meter långa med radavstånd på 1,6 meter. Experimentet använde en introducerad cocktailtomatsort.

Under tomattillväxtprocessen levereras näringslösningen genom droppbevattning med hjälp av ett automatiskt gödningssystem integrerat med bevattningssystemet. Bevattningstiden och frekvensen justeras automatiskt baserat på tiderna för soluppgång och solnedgång och den ackumulerade dagliga ljusexponeringen.

Den kumulativa externa ljusexponeringsdatan utanför växthuset övervakas och laddas upp av Priva väderstation, medan den fotosyntetiskt aktiva strålningsdatan (PAR) inuti växthuset fångas och registreras av ljussensorer.

Olika tillväxtparametrar för växterna, såsom veckovis stamtöjning, veckovis antal fruktklackar och frukter per fackverk, registreras av tekniker varje vecka. Avkastningen registreras dagligen och aggregerad statistik sammanställs över helgerna.

Analys av resultat

Sammantaget varierade den kumulativa utomhusljusexponeringen inte nämnvärt mellan de två växtsäsongerna, med relativt genomsnittlig kumulativ ljusexponering under vintersäsongen.

Ljusexponeringen visade en ökande trend med årstiderna, särskilt märkbar i februari till mars 2022. Den övergripande trenden med fotosyntetiskt aktiv strålning inomhus (PAR) följde ett liknande mönster som den kumulativa utomhusljusexponeringen över tid.

Efter införandet av kompletterande belysning ökade dock intensiteten av PAR tillgänglig för växterna inomhus under växtsäsongen 2021-2022 till 1,24-1,75 gånger den för växtsäsongen 2020-2021.

Kumulativt ljus utanför växthuset under växtsäsongerna 2020~2021 och 2021~2022
2020~2021 och 2021~2022 Planteringssäsong inomhus PAR

Växter kräver ljus för tillväxt, och generellt sett främjar starkare ljusintensitet bättre växttillväxt inom ett visst intervall. På grund av den extra belysning som tillhandahålls under växtsäsongen 2021-2022 kan tomatplantor uppvisa en förbättrad fysiologisk utveckling jämfört med föregående säsong.

Baserat på de veckovisa skörderekorden, är tillväxthastigheten för plantorna under växtsäsongen 2021-2022 lika med eller överstiger den för växtsäsongen 2020-2021, vilket indikerar relativt bättre tillväxtprestanda.

Dessutom, genom jämförelse, observerades det att de övergripande trenderna för de två växtsäsongerna var likartade. Under den femte veckan av växtsäsongen 2021-2022 skedde en kraftig ökning av stamtöjningen, men under den sjätte veckan skedde en plötslig minskning.

Detta kan bero på att det kinesiska nyåret infaller den femte veckan av 2022, vilket resulterar i försenade mätningar och ackumulering av tillväxtdata. Därför är mänskligt ingripande också en oumbärlig faktor i produktionen.

Veckovis skördtillväxt under växtsäsongerna 2020~2021 och 2021~2022

Antalet fruktklasar och frukter per vecka kan återspegla grödors reproduktionskapacitet. I början av november var antalet frukter per planta detsamma för båda växtsäsongerna.

Men allteftersom växtsäsongen fortskred, ökade gapet mellan antalet frukter per planta med kompletterande belysning och de utan gradvis.

I slutet av den kompletterande belysningsperioden hade plantorna under odlingssäsongen 2021-2022 producerat 27,5 klasar av frukter, medan de under odlingssäsongen 2020-2021 utan kompletterande belysning slutade med 26 klasar av frukter, vilket resulterade i en skillnad på 1,5 klasar av frukter.

Även om antalet frukter per vecka fluktuerade, hade växtsäsongen 2021-2022 en högre fruktskörd per vecka jämfört med växtsäsongen 2020-2021, med en betydande skillnad.

Antal fruktklasar per vecka under växtsäsongerna 2020~2021 och 2021~2022
Månatliga skördar för odlingssäsongerna 2020~2021 och 2021~2022

I Nederländerna, bland odlare och forskare, finns det en uppfattning om att för varje 1% ökning av ljusintensiteten sker en motsvarande 1% ökning av avkastningen. Detta beror på att grödor kan förbättra fotosyntesen genom att absorbera mer ljus, vilket i slutändan leder till ökad avkastning.

Under båda planteringssäsongerna hölls växttätheten på 3,75 plantor per kvadratmeter. Utbytet efter tilläggsbelysning var dock betydligt högre än utan tilläggsbelysning, med en genomsnittlig utbytesökning på 31,63 %. Den största skillnaden observerades i januari.

Under planteringssäsongen 2021-2022 var den månatliga avkastningen 1,44 gånger högre än för planteringssäsongen 2020-2021. Denna ökning av skörden kan tillskrivas temperaturökningen till följd av den extra extra belysningen, vilket påskyndade frukternas mognad och färgningshastighet.

Dessutom uppvisade tomatskörden en trend att initialt öka, sedan minska och sedan öka igen. Denna trend stred mot variationen i ljusintensitet inne i växthuset, som till en början minskade, sedan ökade och sedan minskade igen.

Denna observation tyder på att det finns en fördröjning på cirka en månad mellan uppfattningen av miljöförändringar av de nedre och övre delarna av tomatplantorna.

Slutsats

Baserat på de erhållna grödeindikatorerna kan man dra slutsatsen att tillägg av extra belysning är mer fördelaktigt för grödans tillväxt. Den kompletterande belysningen, tillsammans med den ökade temperaturen, påskyndar fruktsättningen och mognaden, ökar mognadshastigheten och leder följaktligen till högre avkastning.

När det gäller den kompletterande belysningsstrategin, särskilt strategin för att släcka ljuset på morgonen, för att förhindra ljusfluktuationer och anpassa sig till växternas naturliga tillväxtrytm, minskar antalet kompletterande ljus gradvis med soluppgången.

Efter soluppgången på morgonen, runt 7:30, släcks hälften av extraljusen. När den externa ljusintensiteten når 300 W/m2 släcks alla extraljus.

Beslutet att tillhandahålla kompletterande belysning under natten tar också hänsyn till energiförbrukning och hög- och lågtrafikpriser på el.

I Pekings förorter är elpriset nattetid 0,3 yuan/(kW.h), medan topp- och lågtrafikpriserna är 0,89 respektive 0,59 yuan/(kW.h). Att tillhandahålla extra belysning under natten sparar nästan hälften av kostnaderna.

Kontakta oss!

Från anpassad ljusplanering, till skräddarsydda offerter och allt däremellan, vårt team av trädgårdsexperter är alltid redo att hjälpa till.

Vänligen aktivera JavaScript i din webbläsare för att fylla i detta formulär.
namn
** Din integritet kommer att skyddas

Get Catalogue & Price List​

Vänligen aktivera JavaScript i din webbläsare för att fylla i detta formulär.
namn
** Din integritet kommer att skyddas
Öppna chatt
Fråga oss
Hallå 👋
Letar du efter LED Grow Lights?